DE2532494B2 - Gleitmittelstreifen fuer mit band isolierten elektrischen leiter, insbesondere spulenwickeldraht, sowie verfahren zur herstellung des gleitmittelstreifens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleitmittelstreifen zum Umwickeln eines mit einem Isolierband versehenen elektrischen Leiters. Sie eignet sich besonders für Spulenwickeldraht mit aus Papierband od. dgl. gesponnener Isolierung, auf deren Oberfläche ein Gleitmittelstreifen vorgesehen ist.

Bei verschiedenen Anwendungen isolierter elektrischer Leiter besteht das Bedürfnis, deren Oberfläche zumindest teilweise gleitfähig zu machen, etwa um die Beweglichkeit der daraus gebildeten Kabel oder Leitungen zu erhöhen (DT-PS 8 66 686), indem die Oberfläche der gummiisolierten Leiter glatt vulkanisiert und mit einem Talkumpulver od. dgl. behandelt wird. Ähnlich ist es beispielsweise aus DT-AS 10 95 337 in bezug auf die Adern eines horSHexiblen Gummikabels etwa für die Stromversorgung elektrisch betriebener so Hebezeuge unter anderem bekannt geworden, durch Bebändern der Adern und Verseillagen mit gleitenden Folien zu verhindern, daß die einzelnen Elemente bei der Herstellung des Kabels sich fest miteinander verbinden, so daß sich beim Biegen des Kabels die ss Giimmiadern innerhalb desselben verschieben und dadurch die Dehnung der Adern ausgleichen können. Dies bedingt allerdings den zusätzlichen Aufwand des Bebänderns der an sich gebrauchsfähig isolierten Kabeladern mit einem gleitenden Folienband bei der (>o Fertigung dieses Kabels. Auch beeinträchtigt der Folienwickel die beispielsweise für Spulenwickeldrähte erforderliche Durchlässigkeit der Oberfläche ihrer Isolierung.

Für andere Anwendungszweckj, beispielsweise die (s Herstellung von Spulenwicklungen, insbesondere für Transformatorenspulen, werden papierisolierte Leiter verwendet, deren Oberfläche mi: einem sich in der Längsrichtung der Leiter erstreckenden, wachsartigen Gleitmittelstreifen versehen ist, um durch deren erhöhte Gleitfähigkeit eine festere Wicklung zu erreichen. Hierzu wird das Gleitmittel unmittelbar nach der Isolierung des in seiner Längsrichtung fortbewegten Leiters auf diesen mittels einer jeder Isoliermaschine gesondert zugeordneten, beheizbaren Gleitmittel-Aplikators etwa in Form einer Spritzeinrichtung aufgebracht.

An solchen bekannten Wickeldrähten wurde es als nachteilig empfunden, daß sich die derart aufgebrachte Gleitschicht nur an einer Seite des isolierten Leiters befindet und somit nur in einer ganz bestimmten Lage desselben wirksam werden kann. Überdies ist diese bekannte Art des Aufbringens des Gleitmitielstreifens zufolge der hierfür erforderlichen komplizierten Einrichtungen autwendig und wegen der hierbei unvermeidlichen, gegebenenfalls gesundheitsschädlichen Dämpfe für die am Fertigungsort tätigen Personen äußerst unangenehm. Diese Nachteile würden durch gleichzeitiges Aufbringen etwa einander gegenüberliegender oder auf dem Umfang der Isolierung verteilter längsverlaufender Gleitmittelstreifen trotz des erhöhten Aufwandes nur unzureichend vermindert. Eine umfängliche Gleitmittelschicht ist jedoch aus Fertigungsgründen unerwünscht und insbesondere wegen der erforderlichen weiteren Behandlung etwa Trocknung und Tränkung aus dem Leiter gewickelter Spulen unangebracht. Ein weiterer Nachteil der bekannten Leiter dieser Art liegt darin, daß das also aufgebrachte Gleitmittel, das teils der Oberfläche der Isolierung anhaftet, teils in diese eindringt. Gleitmittelschichten unterschiedlicher Dicke und Breite bildet, wodurch sich bei der weiteren Verarbeitung dieser Leiter Schwierigkeiten ergeben könn 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleitmittelstreifen zum Umwickeln eines mit Isolierband isolierten elektrischen Leiter zu schaffen, der den Leiter bei geringstmöglicher Ohorflächenbedeckung und geringem Materialaufwand allseitig mit einer Gleitschicht versieht und ein für eine umweltfreundliche Herstellung eines solchen Streifens geeignetes Verfahren anzugeben, das eine gleichmäßige, homogene Verteilung des Gleitmittels über die vorgesehene Streifenbreite gewährleistet. Ausgehend von einem Gleitmittelstreifen der eingangs umrissenen Art ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß der Gleitmittelstreifen als Kante des Isolierbandes ausgebildet ist.

Dies erbringt nicht nur den großen Vorteil, daß zur Herstellung der Isolierung ein entsprechend präpariertes Band verwendet, und somit die Herstellung des Gleitmittelstreifens von der eigentlichen Fertigung des isolierten Leiters völlig getrennt werden kann, womit die eingangs envähnte unerwünschte Umweltbelästigung an der Fertigungsstätte entfällt, sondern auch einer wesentlich vereinfachten Aufbringung des Gleitmittels selbst auf das hierfür zu verwindende li;ind, wie nachstehend näher erläutert ist. Auch ist zufolge der wendeiförmigen Anordnung des mit dem erfindungsgemaßen Gleitmiltelstreifen versehenen Isolierbandes ein mit einem solchen Band in der üblichen Weise isolierter Leiter allseitig gleitfähig i.nd kann somit in jeder beliebigen Lage verwendet werden. Der Gleitmittelstreifen kann entweder durch Auftrag eines geeigneten Gleitmittels als Beschichtung der Kante und des Randbereiches des Bandes oder durch Aufbringen eines mit dem Gleitmittel imprägnierten Textilfaden auf dem

Rand des Isolierbandes bebildet sein.

Nach der weiteren Erfindung weist der Gleitmittel-Streifen einen profilierten Querschnitt auf. Dieser Gieitmittelstreifen eignet sich besonders gut für von der Kreisquerschnittsform abweichend profilierte elektrisehe Leiter, beispielsweise rechteckigen Querschnittes, bei denen die hierdurch bewirkte allseitige Gleitfähigkeit des mit einem solchen Band isolierten Leiters in besonders vorteilhafter Weise zur Geltung kommt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besieht der Gleitmittelstreifen aus einem wachsartigen, aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Paraffin oder einer Fettsäure bzw. wenigstens einem ihrer Derivate, beispielsweise einem Fettsäureester, dessen Stockpunkt bei etwa 50° C liegt. Die Verwendung derartiger Stoffe verbindet die Vorteile einer hohen Gleitfähigkeit mit der gewünschten umweltfreundlichen V-rarbeitbarkeit.

Ein zur Herstellung eines solchen Gleiimittelstreifens geeignetes Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das zu wenigstens einer Bandscheibe gewickelte Papier- oder andere Isolierband im Bereich einer Kante mit geschmolzenem Gleitmittel benetzt, sondann einer kurzzeitigen Intensiv erwärmung, beispielswiese Heißluft, ausgesetzt wird. Mi! einem so gefertigten Gleitmittelstreifen erübrigen sich die jeder Isoliermaschine gesondert zugeordneten Gleitmittelapplikatoren. da das Gleitmittel auf das Papit-i »and od. dgl. gegebenenfalls an einer get. ennten Fertigungsstätte, vor dessen Verwendung zur Isolierung des Leiters aufgebracht wird, wobei sich die unerwünschten umweltfeindlichen Begleiterscheinungen vermeiden lassen. Zufolge der kurzzeitigen Intensiverwärmung insbesondere der mit dem Gleitmittel benetzten Bandkante wird das anhaftende Gleitmittel. ζ. B. Paraffinwachs, so weit verflüssigt, daß es zufolge der Kapillarwirkung in den Randbereich des Bandes eingesogen wird ohne von diesem abzutropfen oder daran anhaftende die Bandlagen miteinander verklebende Rückstände wie Grate oder Klümpchen zu bilden. Mit dem Aufspinnen des also vorbereiteten Isoiierbandes auf den Leiter ergibt sich auf denkbar einfache und sehr wirtschaftliche Weise der gewünschte, die Isolierung in wendeiförmiger Anordnung un'gebende Gleitmittektreifen im wesentlichen gleichmäßiger Breite und Dicke.

Nach der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Bandscheibe stirnscitig bis zu einer Tiefe von 1 bis 4. vorzugsweise etw.E J mm in eine Gleitmittelschmelze eingetaucht wird. Oiese Art der Benetzung der Bandkante läßt sich ohne besondere Hilfsmittel durchführen und erbringt mil der vorgesehenen Eintauchtiefe und entsprechender Umspinnung des Leiters einen optimalen Gleiimittclstr^ifen bei minimalem Materialverbrauch.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere für die rationelle Massenfertigung eignet, wird das geschmolzene Gleitmittel auf eine der stirnse'tigen Flächen der Bandscheibe ajf>;ebrach: Dies Isatin durch Aufstreichen mittels Walzen oder Burster oder auch — bei entspt .' bender Ah'chirmung Iv >· \ erschh.iß der Vorrichtung diiah \ulspnihe^!i u < lieitnr.Mels auf die Stirnfläche dt·- is- ti·.- hi Ju¹ ..eier! öl ge ι:

Ls \erstei,' sieh, daß fur du- Erfind:!·:.· .; l^:· .i,er Weise beliebige Bänder aus Ia^. ι ^!>:'cm Im- .ersii.fl '*■;■.: — nebe· den verschiedenen Arten von Papier — gepreßte IV.enh. \e oder gewehte ^! asestoffe \e^r Acndhar sind, sofern solche Isolierbänder neben ι:

üblichen erforderlichen Eigenschaften ausreichende Wärmebeständigkeit und Aufnahme- bzw. Haftfähigkeit und Verträglichkeit in bezug auf das zu verwendende Gleitmittel besitzen. Als Gleitmittel kommen Stoffe infrage. die aufgrund ihres aliphatischen Charakters eine (Jleitwirkung erzeugen, beispielsweise Fettsäuren, deren Esther und die remen Kohlenwasserstoffe sowie auch andere Derivate, deren aliphatischen Ketten das die Gleitwirkung erzeugende Element bilden.

Das Gleitmittel soll vorzugsweise bis etwa 60 C, wenigstens bis etwa 50° C fest sein, um ein Verkleben unterschiedlicher Lagen des gefertigten und etwa für den Transport aufgespulten Leiters im praktisch vorkommenden Temperaturbereich zu vermeiden Außerdem wird durch diese Begrenzung das Weiter wandern des Gleitmittels im Isolierband unterbunden, was.für die praktisch erzielbare Gleitwirkung von Bedeutung ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels naher erläutert: In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 schaubildlich ein Stück eines GleitnMicistrei tens auf einem isolierten elektrischen Leiter mit teilweise abgewickeltem Isolierband.

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gleitmiltelsticifens. wobei die üblichen Bandspinner-Abzug-. Auf- und Abwickeleinrichtunger, der Einfachheit halber weggelassen sind.

Der in i'■ g. 1 gezeigte Leiter 1 weist eine aus Isolierband. _:nsbesondere Papierband 4. bestehende Isolierung 2 auf. die mit einem wendelförmig herumgelühnen Gieitmittelstreifen 3 versehen ist. Wie an dem abgewickelt gezeigten Isolierbandabschnit; 4 zu erkennen ist. ist der Gleitmittelstreifen 3 als mn dem Gleitmittel versehene Kante 5 des Isolierbandes ausgebildet. Die hier gezeigte Hai-hleiterforni rechtckkigen Querschnittes wird für die Herstellung von Transformatorenspulen bevorzugt, wobei die allseitige Gleitfähigkeit des isoliertci Leiters in besonders \ orieilhafter Weise zur Geltung kommt.

Zur Herstellung des Gleitmittelstreifens 3 ist txspieNweise die in F i g. 2 dargestellte Ausfuhi ungsiorni einer Bandscheibenbenetzungsvorrichtung 7 «,ehr gut geeignet. Sie weist eine langgestreckte flache Wanne 9 au'^:. die eine Gleitmittelschmelze enthalt, und in deren Randbereich eine Anzahl von Tauch«alzen 10 derart drehbar angeordnet sind, daß sie mit einem Teil ihres Umfanges in die Gleitmittelschmelze eintauchen. Die Wanne 9 kann mit thermostatisch regelbaren elektrischen Heizelementen 14 ausgestattet sein, um eine möglichst gleichmaßige Einhaltung des gewünschten Temperaturbereiches der Schmelze zu gewährleisten.

Im Bereich der Benetzungsvorrichtimg 7 sind Führungscinrichtungen, beispielsweise in Form antreibbarer Walzen 11 angeordnet. Diese dienen dazu, die aus dem zu benetzenden Isolierband gebildeten Bandscheiben 6 derart über die Tauchwalzen 10 zu fuhren, daß die .lieseri /!!gekehrte Stirnfläche jeder Handschere f> mit c'-nem iiisreichenden (ilcitmit telbelag 3<i verseilen w ird I¹I^-S ι ,um hei entsprechende¹- Länge der VV an: e 9 bzw. Anzahl d. · Walzen 10 ii einem ki>ntinniet heber I'· '-chgang oder in gegebenenfalls mehrfach wiederholten: Vor- und Rücklauf erfolgen, was den \ orten einer • ela!.. k'irzen Wanne und insbesondere einer geimgen Menge des leweils auf Schmei/temperatiir />.', hallenden Gleitmittels erbringt.

I s empii<_ii>' sich zwischen benachbarten Waizen 10 einer, t (-wissen Abstand vorzusehen, welcher bei der

vorgesehenen Bewegungsgeschwindigkeit der Bandscheibe ausreichend ist, daü sich das von einer Walze aufgebrachte Gleitmittel ein wenig verfestigt und an der Auflagefläche gut anhaftet, ehe die nächstfolgende Walze eine weitere Schichte flüssigen Gleitmittels s aufbringt. Um Wärmeverluste, vor allem aber das Auftreten der Dämpfe des flüssigen Gleitmittels zu vermeiden, empfiehlt sich ferner die Anordnung einer entsprechenden Abdeckung 16, mit angepaßten Öffnungen für den hindurchtretenden Teil der Walzen.

Für die das Einsaugen des Gleitmittels in den Kantenbereich des zu Bandscheiben gewickelten Isolierbandes bewirkende Intensiverwärmung ist nach der Benetzungsvorrichtung 7 eine Heizeinrichtung 8 vorgesehen. Diese kann eine Anzahl von Heizkörpern 12 sow ie einen Bandscheibenträger 13 umfassen, der die Bandscheiben b für eine vorgesehene Zeit, beispielsweise 15 Sekunden, der Einwirkung der Heizkörper aussetzt. Wesentlich isi hierbei, daß die von den Heizkörpern 12 abgegebene Wärmemenge derart steuerbar ist. daß die jeweils auf die Bandscheibe aufgebrachte Gleitmittelschichl über einen bestimmten Zeitraum einer vorgegebenen Temperatur, beispielsweise 150 , ausgesetzt wird, um ein ausreichendes Eindringen bzw. Einsaugen des kurzzeitig aufgeschmolzenen Gleitmittelbelages in die betreffende Kante des Isolierbandes, zu bewirken.

Nach dem Austritt aus der Heizeinrichtung 8 wird die Bandscheibe einer Isoliermaschine zugeführt, und in der üblichen Weise als äußerste Lage auf den isolierter Leiter aufgebracht, wobei dieser die gewünschte allseitig gleitfähigc Oberfläche seiner Isolierung erhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gleitmittelstreifen zum Umwickeln eines mit einem Isolierband versehenen elektrischen Leiters. dadurch gekennzeichnet, daß er als Kante des Isolierbandes ausgebildet isi.

2. Gleitmittelstreifen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß er einer, profilierten Querschnittaufweist.

3. Gleitmittelstreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem wachsartigen, aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Paraffin oder einer Fettsäure bzw. wenigstens einem ihrer Derivate, beispielsweise einem Fettsäureester besteht, dessen Stockpunkt bei etwa 50° C liegt.

4. Verfahren zur Hersieiiung eines G/eiimitteistreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu einer Bandscheibe gewickeltes Papier- oder anderes Isolierband im Bereich einer Kante mit geschmolzenem Gleitmittel benetzt und sodann einer kun'.zeitigen Intensivwärmung ausgenetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Bandscheibe stirnseitig bis zu einer 2s Tiefe von 1 bis 4, vorzugsweise etwa 3 mm in eine Gleitmittelschmelze eingetaucht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Gleitmittel auf eine der stirnseitigen Flächen der Bandscheibe aufgebracht wird.